长江源冬克玛底河流域冰川水文过程影响与模拟

• 作 者: 何秋乐
• 出 处: 中国地质大学(北京)
• 发表日期: 2020年02期
• 关键词: HGS水文模型 气候变化 长江源 冬克玛底河流域 冰川要素

在全球气候变暖的背景下,冰川作为气候变化的指示器,对气候的变化极其敏感。本文试图建立起冬克玛底河流域气象、冰川物质平衡、冰川融水径流量、和河流径流量之间的关系,进而得到研究区在气候变暖背景下冰川物质平衡与冰川融水补给占比的变化趋势,从而对流域水资源的评价提供科学依据。本文主要的目的是通过HydroGeoSphere(HGS)水文模型模拟长江源代表性流域冬克玛底河流域过去50年冰川物质平衡、冰川融水贡献河流径流量占比的变化趋势和通过水均衡原理模拟了未来100年气象条件下冰川要素的变化趋势。首先拟合了研究区气象数据与周围四个气象站点(安多、那曲、沱沱河、五道梁)气象数据之间的公式,利用此公式和四个气象站点1966～2015年气象数据重建了 1966～2015年研究区的气温、降水数据;其次利用研究区的地质资料(岩性分布)、高程数据、冰川分布数据(遥感卫星)、水文资料等构建了流域HGS水文模型,模拟了研究区1966～2015年冰川物质平衡和冰川融水占比;采用小冬克玛底冰川厚度推到的公式模拟了冬克玛底冰川厚度,并用水均衡原理,预测了未来100年不同升温趋势下冬克玛底冰川要素的变化趋势;将不同气候条件下冰川融水量和降水量输入HGS模型中,预测了未来100年流域径流深的变化趋势。结果表明:(1)在1966～2015年,年平均温度递增0.38℃/10a,年降水递增为16.4 mm/10a,年正积温以35℃/10a增加。(2)日径流深的NSE效率系数都在0.65以上,月径流深的NSE系数为0.96,年径流深的误差在11%以内。径流深与气温和降水的相关系数R2分别为0.63与0.004。(3)在1966～2015年,冰川物质平衡平均为-151 mm,累积物质平衡-7.55 m;降水、正积温、冰川融水径流深与冰川物质平衡R2分别为0.50、0.51、0.41。流域径流深增加幅度为4.29 mm/a,径流深增加量中冰川融水贡献了 68%。(4)未来100年,气温升高1℃、2℃、3℃趋势下,大冬主流线长度分别减小了 56 m、392 m、2451 m;小冬长度分别退缩了 150 m、2713 m、3255 m;年径流深的变化趋势为:气温升高1℃,年径流深呈现增加的趋势,气温升高2℃和3℃情况下,径流深先增加后减小。